[發明專利]具有含單烷基銨、二烷基銨或三烷基銨陽離子中至少之一的離子液體電解質體系的電化學氣體傳感器

有效

• 申請號: 200980147885.5
• 申請日: 2009-11-25
• 公開（公告）號: CN102227630A
• 公開（公告）日: 2011-10-26
• 發明（設計）人: 羅爾夫·埃克哈特;拉爾夫·瓦拉茨
• 申請（專利權）人: MSA奧爾有限責任公司
• 主分類號: G01N27/49
• 分類號: G01N27/49
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 蔡勝有;吳鵬章

1.一種包含離子液體作為電解質的電化學氣體傳感器，其特征在于所述離子液體包含選自單烷基銨陽離子、二烷基銨陽離子和三烷基銨陽離子中的至少一種陽離子，其中所述陽離子的各個烷基是支化或未支化的并且具有1至4個碳原子，并且其中在所述二烷基銨陽離子和所述三烷基銨陽離子的情況下所述陽離子的各個烷基相同或不同。

2.根據權利要求1所述的電化學氣體傳感器，其特征在于所述各個烷基具有2至4個碳原子。

3.根據權利要求1或2所述的電化學氣體傳感器，其特征在于所述電化學氣體傳感器的所述電解質以至少90％的程度被吸入固體材料中或者所述電解質不含吸收劑。

4.根據權利要求1至3中任一項所述的電化學氣體傳感器，其特征在于所述電化學氣體傳感器包括至少兩個電極，所述至少兩個電極與所述離子液體離子接觸，并且所述至少兩個電極通過至少一個隔離器或通過空間彼此電絕緣。

5.根據權利要求1至4中任一項所述的電化學氣體傳感器，其特征在于每個電極獨立地包含相同的或不同的如下物質：Cu、Ni、Ti、Pt、Ir、Au、Pd、Ag、Ru、Rh中的至少一種金屬，Cu、Ni、Ti、Pt、Ir、Au、Pd、Ag、Ru、Rh中的至少一種金屬的氧化物，其混合物，或者碳。

6.根據權利要求1至5中任一項所述的電化學氣體傳感器，其特征在于所述至少一種陽離子是乙基銨。

7.根據權利要求1至6中任一項所述的電化學氣體傳感器，其特征在于所述離子液體包含選自硝酸根陰離子、亞硝酸根陰離子、四氟硼酸根陰離子、六氟磷酸根陰離子、多氟烷烴磺酸根陰離子、二(三氟甲基磺酰基)酰亞胺陰離子、烷基硫酸根陰離子、烷烴磺酸根陰離子、醋酸根陰離子和含氟鏈烷酸的陰離子中的至少一種陰離子。

8.根據權利要求1至7中任一項所述的電化學氣體傳感器，其特征在于所述離子液體是乙基硝酸銨。

9.根據權利要求1至8中任一項所述的電化學氣體傳感器，其特征在于其中吸收所述電解質的粉末狀固體材料是硅酸鹽，其平均粒徑為至少5μm，比表面積為至少50m²/g，并且SiO₂含量為至少95wt％。

10.根據權利要求1至9中任一項所述的電化學氣體傳感器，其特征在于其中吸收所述電解質的纖維非織造固體材料是玻璃纖維。

11.根據權利要求1至10中任一項所述的電化學氣體傳感器，其特征在于所述電解質包括含有選自有機添加劑、有機金屬添加劑和無機添加劑中的至少一種的添加劑部分。

12.根據權利要求1至11中任一項所述的電化學氣體傳感器，其特征在于所述添加劑部分以0.05～15wt％的量包含在所述電解質中。

13.根據權利要求1至12中任一項所述的電化學氣體傳感器，其特征在于，當存在有機添加劑時，其含量為0.05～5.0wt％；當存在無機添加劑時，其含量為1～12wt％；并且當存在有機金屬添加劑時，其含量為0.05～5.0wt％。

14.根據權利要求1至13中任一項所述的電化學氣體傳感器，其特征在于，所述有機添加劑選自咪唑、C₁至C₄烷基咪唑、吡啶、C₁至C₄烷基吡啶、吡咯、C₁至C₄烷基吡咯、吡唑、C₁至C₄烷基吡唑、嘧啶、C₁至C₄烷基嘧啶、鳥嘌呤、C₁至C₄烷基鳥嘌呤、尿酸、苯甲酸、卟啉和卟啉衍生物。

15.根據權利要求1至14中任一項所述的電化學氣體傳感器，其特征在于，所述有機金屬添加劑選自具有Mn²⁺、Cu²⁺、Fe^2+/3+或Pb²⁺作為金屬陽離子的金屬酞菁及其衍生物。